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萃取設(shè)備的選擇
（一）混合管（進(jìn)口水質(zhì)分析儀）
一般采用S形長管,，溶劑和廢水經(jīng)泵在管的一端導(dǎo)入,，混合后的乳濁液在管的另一端導(dǎo)出,，見圖５-１２,。
（二）噴射器
它是一種體積小,、效率高的混合裝置,，特別適用于兩液相重度相差大、粘度和界面張力都很小的情況,，一相或兩相在器內(nèi)通過噴嘴或孔板后,，加強(qiáng)了湍流程度而提高萃取效率。見圖５-１３,。
（三）混合澄清器（進(jìn)口水質(zhì)分析儀）
混合澄清器是早使用,，而且目前仍廣泛應(yīng)用的一種級(jí)式萃取設(shè)備，它由混合器與澄清器兩部分組成,。如圖５-９所示,。混合澄清器也可以多級(jí)聯(lián)合使用,。圖５-１１所示為水平排列的混合澄清器的若干級(jí)逆流萃取裝置,。
混合澄清器有如下優(yōu)點(diǎn)：①處理量大，傳質(zhì)效率高,；②流量范圍大,，可適合各種生產(chǎn)規(guī)模；③結(jié)構(gòu)簡單,，易于放大,，操作方便,，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，適應(yīng)性強(qiáng),；④易于實(shí)現(xiàn)多級(jí)操作,，便于調(diào)節(jié)級(jí)數(shù)。缺點(diǎn)有：①水平排列時(shí)設(shè)備占地面積大,；②萃取劑存留量大,；③每級(jí)都有攪拌裝置，液體在級(jí)間流動(dòng)需要泵輸送,，設(shè)備費(fèi)和操作費(fèi)較高,。
（四）萃取塔（進(jìn)口水質(zhì)PH檢測儀）
（１）噴灑塔 噴灑塔又稱噴淋塔，是簡單的萃取塔,，如圖５—１４所示,，輕、重兩相分
別從塔的底部和頂部進(jìn)入,。圖５－１４(a)是以重相為分散相,，則重相經(jīng)塔頂?shù)姆植佳b置分散為液滴進(jìn)入連續(xù)相，在下流過程中與輕相接觸進(jìn)行傳質(zhì),，降至塔底分離段處凝聚形成重液層排出裝置,。連續(xù)相即輕相，而重相連續(xù)相由下部進(jìn)入,，上升到塔頂,，與重相分離后由塔頂排出。圖５—１４2(b)是以輕相為分散相,，而重相為連續(xù)相,。
噴灑塔結(jié)構(gòu)簡單，塔體內(nèi)除液體分散裝置外,，別無其他內(nèi)部構(gòu)件,。缺點(diǎn)是袖向返混嚴(yán)重，傳質(zhì)效率極低,，因而適用于僅需一,、兩個(gè)理論級(jí)，容易萃取的物系和分離要求不高的
場合,。
（２）填料萃取塔 填料萃取塔的結(jié)構(gòu)與氣液傳質(zhì)所用的填料塔基本相同,，如圖５—１５所示。塔內(nèi)裝有適宜的填料,，輕相由底部進(jìn)入,，頂部排出，重相由頂部進(jìn)入，底部排出,。萃取操作時(shí),，連續(xù)相充滿整個(gè)塔中，分散相由分布器分散成液滴進(jìn)入填料層,，在與連續(xù)相逆流接觸中進(jìn)行傳質(zhì),。（進(jìn)口溶解氧變送器）進(jìn)口溶解氧變送器
填料層的作用除可以使液滴不斷發(fā)生凝聚與再分散，以促進(jìn)液滴的表面更新外,，還可以減少軸向返退,。常用的填料有拉西環(huán)和弧鞍填料。
填料萃取塔結(jié)構(gòu)簡單,，操作方便,，適合于處理腐蝕性料液，缺點(diǎn)是傳質(zhì)效率低,，不適合處理有固體懸浮物的料液,。一般用于所需理論級(jí)數(shù)較少(如3個(gè)萃取理論級(jí))的場合。
（３）篩板萃取塔 如圖５—１６所示,，其結(jié)構(gòu)類似氣液傳質(zhì)設(shè)備中的篩扳塔,。塔內(nèi)有若干層篩板，篩板的孔徑一般為3—9mm,。
篩板萃取塔是逐級(jí)接觸式萃取設(shè)備,，兩相依靠密度差，在重力的作用下,，進(jìn)行分散和逆向流動(dòng)，若以輕相為分散相,，則其通過塔板上的篩孔而被分散成細(xì)小的液滴,，與塔板上的連續(xù)相充分接觸進(jìn)行傳質(zhì)。穿過連續(xù)相的輕相液滴逐漸凝聚,，并聚集于上層篩板的下側(cè),，待兩相分層后，輕相借助壓力差的推動(dòng),，再經(jīng)篩孔分散,，液滴表面得到更新，直至塔頂分層后排出,。而連續(xù)相則橫向流過塔板,，在篩板上與分散相液滴接觸傳質(zhì)后，由降液管流至下一層塔板,，如圖５—１６(a),。若以重相為分散相，則重相穿過板上的篩孔，分散成液滴落人連續(xù)的輕相中進(jìn)行傳質(zhì)．穿過輕液層的重相液滴逐漸凝聚,，并聚集于下層篩板的上側(cè),，輕相則連續(xù)地從篩板下側(cè)橫向流過，從升液管進(jìn)入上層塔板,，如圖５—１６(b)所示,。可見,，每一塊篩板及板上空間的作用相當(dāng)于一級(jí)混合澄清器,。
篩板萃取塔由于塔板的存在，減小了軸向返混,，同時(shí)由于分散相的多次分散和聚集,，使液滴表面不斷更新，傳質(zhì)效率比填料塔有所提高,，而且篩板塔結(jié)構(gòu)簡單,，造價(jià)低，生產(chǎn)能力大．因而應(yīng)用較廣,。 進(jìn)口電導(dǎo)率變送器
（４）脈沖篩板塔 脈沖篩板塔亦稱液體脈動(dòng)篩板塔,，是指由于外力作用使液體在塔內(nèi)產(chǎn)生脈沖運(yùn)動(dòng)的篩板塔，其結(jié)構(gòu)與氣—液傳質(zhì)過程中無降液管的篩板塔類似,，如圖５－１７所示,。塔兩端直徑較大部分分別為上澄清段和下澄清段，中間為兩相傳質(zhì)段,，裝有若干層具有小孔的篩板,，板間距較小，一般為50mm,。在塔的下澄清段裝有脈沖管,，萃取操作時(shí)，由脈沖發(fā)生器提供的脈沖使塔內(nèi)液體作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng),，迫使液體經(jīng)過篩板上的小孔,，使分散相破碎成較小的液滴分散在連續(xù)相中，并形成強(qiáng)烈的湍動(dòng),，使兩相充分接觸,、混合，有利于傳質(zhì)過程的進(jìn)行,。輸入脈沖的方式合活塞型,、膜片型、風(fēng)箱型,、空氣脈沖波型等,。
圖５－１７ 脈沖篩板塔
實(shí)踐表明,，萃取效率受脈沖頻率影響較大，受振幅影響較小,。一般認(rèn)為頻率較高,、振幅較小的萃取效果較好。如脈沖過于激烈,，將導(dǎo)致嚴(yán)重的軸向返混,，傳質(zhì)效率反而下降。在脈沖萃取塔內(nèi),，一般脈沖振幅的范圍為9—50mm,，頻率為30一200min－１。
脈沖篩板塔的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單,，而且由于液體的脈動(dòng),，提高傳質(zhì)效率。缺點(diǎn)是塔的生產(chǎn)能力一般有所下降,。因?yàn)樵谟幸后w脈動(dòng)的
塔中,，液體的流速要比無脈動(dòng)塔降低些．否則一相可能被另一相夾
帶出去。進(jìn)口電導(dǎo)率變送器
（５）往復(fù)篩板塔 其結(jié)構(gòu)如圖５—１８所示．將多層篩板按一定間距固定在中心軸上,，篩板上不設(shè)溢流管,，不與塔體相連。中心軸由塔頂?shù)膫鲃?dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)而作往復(fù)運(yùn)動(dòng),，產(chǎn)生機(jī)械攪拌作用,。篩板的孔徑比篩板萃取塔的孔徑大些，一般為7一16mm,。當(dāng)篩板向上運(yùn)動(dòng)時(shí),，篩板上側(cè)的液體經(jīng)篩孔向下噴射；反之,，當(dāng)篩板向下運(yùn)
動(dòng)時(shí),，篩板下側(cè)的液體向上噴射。為防止液體沿篩板與塔壁間的縫隙走短路,，應(yīng)每隔若干塊篩板，在塔內(nèi)壁設(shè)置一塊環(huán)形擋板,?！ ?/span>
往復(fù)篩板塔可較大幅度地增加相際接觸面積和提高液體的湍動(dòng)程度，傳質(zhì)效率高,，流體
阻力小,，操作方便，生產(chǎn)能力大,，是一種性能較好的萃取設(shè)備,。在生產(chǎn)中應(yīng)用日益廣泛。由
于機(jī)械方面的原因，這種塔的直徑受到一定限制,，目前還不適應(yīng)大型化生產(chǎn)的需要,。
（６）轉(zhuǎn)盤萃取塔 轉(zhuǎn)盤萃取塔的基本結(jié)構(gòu)如圖５－１９所示，在塔體內(nèi)壁上按一定間距裝有若干個(gè)環(huán)形擋板,，稱為固定環(huán),，固定環(huán)將塔內(nèi)分割成若干個(gè)小空間。兩固定環(huán)之間均裝一轉(zhuǎn)盤,。轉(zhuǎn)盤固定在中心軸上,，轉(zhuǎn)軸由塔頂?shù)碾姍C(jī)驅(qū)動(dòng)。轉(zhuǎn)盤的直徑小于固定環(huán)的內(nèi)徑,，便于裝卸,。
萃取操作時(shí)，轉(zhuǎn)盤隨中心軸高速旋轉(zhuǎn),，其在液體中產(chǎn)生的剪應(yīng)力將分散相破碎成許多細(xì)小的液滴,，在液相中產(chǎn)生強(qiáng)烈的渦旋運(yùn)動(dòng)，從而增大了相際接觸面積和傳質(zhì)系數(shù),，同時(shí)固定環(huán)的存在在一定程度上抑制了軸向返溫,，因而轉(zhuǎn)盤萃取塔的傳質(zhì)效率較穩(wěn)。轉(zhuǎn)盤萃取塔結(jié)構(gòu)簡單,，傳質(zhì)效率高,，生產(chǎn)能力大，因而在廢水治理中應(yīng)用較為廣泛,。
（五）離心萃取設(shè)備（進(jìn)口水質(zhì)分析儀）
離心萃取器是利用離心力的作用使兩相快速混合,、快速分離的萃取裝置。離心萃取器的類型較多,，按兩相接觸方式可分為分級(jí)接觸式和連續(xù)接觸式兩類,。
分級(jí)接觸式的離心萃取器相當(dāng)于在離心分離器內(nèi)加上攪拌裝置，形成單級(jí)或多級(jí)的離心萃取系統(tǒng),，兩相的作用過程和混合澄清器類似,。而在連續(xù)接觸式離心萃取器中，兩相接觸方式則與連續(xù)逆流萃取塔類似,。如波德式離心萃取器
圖５－２０ 波德式離心萃取器
是一種連續(xù)接觸式的萃取設(shè)備,，簡稱POD離心萃取器，其結(jié)構(gòu)如圖5-２０所示,。它由一水平轉(zhuǎn)軸和隨其高速旋轉(zhuǎn)的圓柱形轉(zhuǎn)鼓以及固定的外殼組成,。轉(zhuǎn)鼓由一多孔的長帶卷繞而成，其轉(zhuǎn)速很高,，一般為2000—5000r／min,，操作時(shí)輕,、重相體分別由轉(zhuǎn)鼓外緣和轉(zhuǎn)鼓中心引入。由于轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力作用,，重相從中心向外流動(dòng),，輕相則從外緣向中心流動(dòng)，通過螺旋帶上的各層篩孔被分散,，兩相逆流流動(dòng)密切接觸進(jìn)行傳質(zhì),。后重相和輕相分別由位于轉(zhuǎn)鼓外緣和轉(zhuǎn)鼓中心的出口通道流出。它適合于處理兩相密度差很小或易乳化的物系,。波德式離心萃取器的傳質(zhì)效率很高．其理論級(jí)數(shù)可達(dá)3—12,。
單臺(tái)單級(jí)離心萃取器的串聯(lián)萃取過程屬于多級(jí)萃取過程，使用單臺(tái)單級(jí)離心萃取器時(shí),，可根據(jù)工藝要求把多臺(tái)設(shè)備串聯(lián)形成多級(jí)萃取,。經(jīng)常使用的串聯(lián)方式是級(jí)間連接管式，如圖５—2１
所示,。除首未兩級(jí)外,，中間每一級(jí)的輕重兩相出口分別通過各級(jí)的級(jí)間連接管流進(jìn)與其相鄰的離心萃取器的輕重相入口。首末兩級(jí)各有一相液體離開串聯(lián)系統(tǒng),，同時(shí),，也各有另一相液體進(jìn)入系統(tǒng)，這種串聯(lián)方式的優(yōu)點(diǎn)是外殼的制造簡單,。
圖５－２１ 離心萃取器的串聯(lián)方式――級(jí)間連接管式
離心萃取器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊,，體積小，生產(chǎn)強(qiáng)度高,，物料停留時(shí)間短,，分離效果好，
特別適用于兩相密度差小,、易乳化,、難分離及要求接觸時(shí)間短，處理量小的場合,。缺點(diǎn)是結(jié)
構(gòu)復(fù)雜,、制造困難、操作費(fèi)高,。（進(jìn)口水質(zhì)PH檢測儀）